เมื่อแสงแดดกระทบพื้นผิวของวัตถุ วัตถุจะดูดซับพลังงานแสงอินฟราเรดใกล้เป็นหลักเพื่อเพิ่มอุณหภูมิพื้นผิว และพลังงานแสงอินฟราเรดใกล้คิดเป็น 50% ของพลังงานแสงทั้งหมดจากแสงอาทิตย์ ในฤดูร้อน เมื่อดวงอาทิตย์ส่องแสงบนพื้นผิวของวัตถุ อุณหภูมิพื้นผิวจะสูงถึง 70~80°C ในเวลานี้ จำเป็นต้องสะท้อนแสงอินฟราเรดเพื่อลดอุณหภูมิพื้นผิวของวัตถุ เมื่ออุณหภูมิต่ำในฤดูหนาว จะต้องส่งแสงอินฟราเรดเพื่อรักษาความร้อน นั่นคือจำเป็นต้องมีวัสดุควบคุมอุณหภูมิอัจฉริยะที่สามารถสะท้อนแสงอินฟราเรดที่อุณหภูมิสูงได้ แต่ส่งแสงอินฟราเรดที่อุณหภูมิต่ำและส่งแสงที่มองเห็นได้ในเวลาเดียวกัน เพื่อประหยัดพลังงานและปกป้องสิ่งแวดล้อม
วานาเดียมไดออกไซด์ (VO2) เป็นออกไซด์ที่มีฟังก์ชันเปลี่ยนเฟสใกล้ 68°C เป็นไปได้ว่าหากวัสดุผง VO2 ที่มีฟังก์ชันการเปลี่ยนเฟสถูกผสมเข้ากับวัสดุฐาน แล้วผสมกับเม็ดสีและสารตัวเติมอื่นๆ จะสามารถสร้างการเคลือบควบคุมอุณหภูมิอัจฉริยะแบบคอมโพสิตที่ใช้ VO2 ได้ หลังจากที่พื้นผิวของวัตถุถูกเคลือบด้วยสีประเภทนี้ เมื่ออุณหภูมิภายในต่ำ แสงอินฟราเรดสามารถเข้าสู่ภายในได้ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นถึงอุณหภูมิการเปลี่ยนเฟสวิกฤติ การเปลี่ยนแปลงเฟสจะเกิดขึ้น และการส่งผ่านแสงอินฟราเรดจะลดลง และอุณหภูมิภายในจะค่อยๆ ลดลง เมื่ออุณหภูมิลดลงถึงอุณหภูมิที่กำหนด VO2 จะเกิดการเปลี่ยนเฟสแบบย้อนกลับ และการส่งผ่านแสงอินฟราเรดจะเพิ่มขึ้นอีกครั้ง จึงทำให้เกิดการควบคุมอุณหภูมิอัจฉริยะ จะเห็นได้ว่ากุญแจสำคัญในการเตรียมการเคลือบควบคุมอุณหภูมิอัจฉริยะคือการเตรียมผง VO2 ด้วยฟังก์ชันการเปลี่ยนเฟส
ที่อุณหภูมิ 68°C VO2 จะเปลี่ยนอย่างรวดเร็วจากเฟส rutile monoclinic ของสารกึ่งตัวนำอุณหภูมิต่ำ antiferromagnetic และ MoO2 ที่บิดเบี้ยวไปเป็นเฟส tetragonal ของโลหะที่มีอุณหภูมิสูง พาราแมกเนติก และ rutile และพันธะโควาเลนต์ VV ภายในจะเปลี่ยนไป มันเป็นพันธะโลหะ ซึ่งนำเสนอสถานะโลหะ เอฟเฟกต์การนำไฟฟ้าของอิเล็กตรอนอิสระได้รับการปรับปรุงอย่างรวดเร็ว และคุณสมบัติทางแสงเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก เมื่ออุณหภูมิสูงกว่าจุดเปลี่ยนเฟส VO2 จะอยู่ในสถานะโลหะ บริเวณแสงที่มองเห็นยังคงโปร่งใส บริเวณแสงอินฟราเรดมีการสะท้อนแสงสูง และส่วนแสงอินฟราเรดของรังสีดวงอาทิตย์จะถูกปิดกั้นกลางแจ้ง และการส่งผ่านของ แสงอินฟราเรดมีขนาดเล็ก เมื่อจุดเปลี่ยนแปลง VO2 จะอยู่ในสถานะเซมิคอนดักเตอร์ และบริเวณตั้งแต่แสงที่มองเห็นไปจนถึงแสงอินฟราเรดจะมีความโปร่งใสปานกลาง ทำให้รังสีดวงอาทิตย์ส่วนใหญ่ (รวมถึงแสงที่มองเห็นและแสงอินฟราเรด) เข้ามาในห้องได้ โดยมีการส่งผ่านข้อมูลสูง และการเปลี่ยนแปลงนี้คือ ย้อนกลับได้
สำหรับการใช้งานจริง อุณหภูมิการเปลี่ยนเฟสที่ 68°C ยังคงสูงเกินไป วิธีลดอุณหภูมิการเปลี่ยนเฟสให้เป็นอุณหภูมิห้องถือเป็นปัญหาที่ใครๆ ก็ใส่ใจ ในปัจจุบัน วิธีที่ตรงที่สุดในการลดอุณหภูมิการเปลี่ยนเฟสคือการเติมสารต้องห้าม
ในปัจจุบัน วิธีการเตรียม VO2 ที่เจือส่วนใหญ่คือการเติมแบบรวม กล่าวคือ มีเพียงโมลิบดีนัมหรือทังสเตนเท่านั้นที่ถูกเจือ และมีรายงานเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับการเติมสารสององค์ประกอบพร้อมกัน การเติมสององค์ประกอบในเวลาเดียวกันไม่เพียงแต่ช่วยลดอุณหภูมิการเปลี่ยนเฟสเท่านั้น แต่ยังช่วยปรับปรุงคุณสมบัติอื่นๆ ของผงอีกด้วย